ERTZ EGONKORRAK

Ertz egonkor bolkaniko eta ez bolkanikoak definitu

ERTZ EGONKOR BOLKANIKOAK

ERTZ EGONKOR EZ-BOLKANIKOAK EDO HIPERLUZATUAK

Ertz egonkorretan pilatzen dira kontinenteetan higatu eta ozeanoetaraino garraiatutako sedimentu guztiak. Sedimentu-pilaketa izugarri hauek, sarritan 5-10 km bitartekoak, arazoak sortzen dituzte azpiko lurrazala aztertzeko orduan, eta zalantza eta eztabaida ugari izan da kontinente- eta ozeano-lurrazalaren arteko trantsizioa nola ematen den azaltzean. Azken urteetan aldiz, ertz egonkor ez-bolkanikoetan burututako errefrakzio- eta erreflexio-sismikoaren zehar-ebaki eta zundaketek asko lagundu dute arazoa argitzen. Hauetan lortutako berrikuntza nagusiak bi izan dira: (1) hamarka edo ehunka kilometrotan zehar hedatzen den izugarri mehetutako kontinente-lurrazala eta kontinente-azpiko mantuko aztarnen agerpena eta (2) basamentuaren gainako detachment-failen eta rift-garaiko zein rift-osteko sedimentuz estalitako bloke aloktono estentsionalen behaketa. Mota honetako ezaugarriak behatu dira Iberiako ertz Atlantikoan, Newfoundlandeko, hego-Amerikako, Australiako zein Itsas Gorriaren iparraldeko ertz egonkorretan. Era berean, Alpeetan zein Pirinioetako mendebaldean kartografiatu ahal izan dira mota honetako ertzak.

Ertz egonkor ez bolkanikoek antzeko egitura erakusten dute, nahiz eta bakoitzaren bilakaera magmatikoan, estrukturalean zein sedimentarioan desberdintasunak egon. Kontinentetik ozeanorantz abiatuta ondorengo eremuak bereiz daitezke hiperluzatutako ertz batean (A. Ird): proximal, necking, hipermehetutakoa, mantua azaleratzen duena eta ozeanikoa. Eremu hauek sorrarazten dituen estentsioa polifasikoa da, azkeneko apurketatik gero eta hurbilago kokatzen delarik. Beraz, eremu hauek ertz egonkor ez-bolkanikoen bilakaera-urratsak adierazten dituzte

Proximal eremua. Eremu honetan rift-egiturarekin lotutako litosferaren zein lurrazalaren mehetzea oso txikia da edo ez da somatzen. Sor daitezkeen estentsio-egiturak faktore oso txikia duten graben edo half-graben egiturak baino ez dira. Eremu honetan meta daitezkeen sedimentuak ingurune kontinental edo oso sakonera txikikoak dira eta rift-osteko sekuentziek ez dute agradaziorik erakusten. Gaur eguneko ertz egonkorretan eremu hau kontinente-plataformari dagokio. Aldiz, orogeno baten ostean orogenoaren kanpo aldean aurki daiteke, sarritan foreland arroen azpitik.

Necking eremua. Litosfera eta lurrazalaren mehetzea domeinu honetan nabarmentzen hasten da. Ozeanorantz sedimentuen metaketarako sortzen den espazioa gero eta handiagoa da, basamentuaren gaina progresiboki hondoratu egiten da eta bat dator Mohoaren gorakadarekin, ozeanorantz ezpal baten geometria garatuz. Geomorfologikoki kontinente-ezpondarekin bat dator. Ozeanoranzko muga kontinente-lurrazal osoa hauskor bihurtzen denean kokatzen da. Muga honetatik alde batera eta bestera kontinente-lurrazalak oso era desberdinean jokatzen du deformazioaren aurrean. Necking eremuan kontinente-lurrazalaren goiko aldeak portaera hauskorra duen bitartean eremu sakonagoetan ezaugarri moldakorrak dira nagusi. Aldiz, hipermehetutako eremuan kontinente lurrazal osoak portaera hauskorra erakusten du, horrela zenbait failek lurrazal osoa zeharkatu eta mantuan barnera daitezke.

Bloke kulunkatuen geometriak zein basamentuaren gainan sustraitutako detachment failak ikus daitezke. Sekuentzia sedimentarioek onlap egiturak erakusten dituzte kontinente alderantz. Arrunta da eremu honen gainetik sistema sedimentario deltaikoak edo sistema grabitazionalak barnera ditzaketen malda-fazieak aurkitzea. Sedimentuz estali gabeko ertz egonkorretan eremu honek adierazten du ozeanoetako sakonera txikietatik sakonera abisaletarako trantsizioa.

Hipermehetutako eremua. Eremu honetako kontinente-lurrazala gehien jota 10-15 km lodi da eta accomodation space handia garatzen du. faktore handiko zein txikiko tarteak txandakatzen dira, lehenengoetan half-grabenak eta bigarrenetan hiperluzatutako sag-arroak garatzen direlarik. Detachment-failen bitartez lurrazalaren erdiko eta beheko arrokak azaleratzen dira sarri. Eremu honetako sekuentzi sedimentarioa sedimentuen jatorriaren eta bertara iritsitako sedimentu-kopuruaren araberako da, baina gehienetan agradazio-sekuentzia lodiak edota itsas-sakoneko sekuentzia sedimentarioak dira.

.-

A irudia. Bizkaiko Golkoan zehar datu sismikoetan oinarrituz burututako zehar-ebakia non ertz egonkor hiperluzatuen eremu guztiak identifikatzen baitira (Tugend et al., 2014).

Mantua azaleratzen deneko eremua. Kontinente lurrazala desagertzeko beste mehetu denean mantua azaleratzen da. Kontinente lurrazalaren aztarnak arruntak dira eta mantua azalarazten dituzten detachment failen gaineko blokeetako gorputz aloktono gisa agertzen dira. Eremu honen gainean burututako erreflexio-sismokoaren ereduek eta uhin sismikoen abiadurek desberdinak dira inguruko eremuetarako (hipermehetutako eremua eta eremu ozeanikoa) lortzen direnekin. Sakonerarekin uhin-sismikoen abiadura progresiboki handitu egiten dela somatzen da peridotiten serpentinizazio graduaren moteltzearekin lotzen dena. Eremu honetan ere arrunta da intrusio magmatiko alkalinoak agertzea, normalean rift-garaiko eta rift-osteko sekuentzi sedimentarioetan tartekatuta.

Eremu ozeanikoa. Eremu honetan sartzerakoan Moho etenunea sakonera handiagoan agertzen dela somatzen da eta azalean eremu goratuago bat sortzen da. Trantsizioa progresiboa da serpentinizatutako mantu zatiak eta ozeano lurrazalaren tipikoak diren gabro pilaketak tartekatuta ager daitezkeelarik

Adibidea: Bizkaiko Golkoa eta Pirinioak

Bizkaiko Golkoan eta Pirinioetan ertz egonkor mehetuen eraketa eta ondorengo bilakaera uraren gainetik zein ur-azpitik azter daiteke. Lurralde honetan Triasikotik Behe-Kretazeora hedatzen den rift-sistema pilifasikoa garatzen da, zeinek hiperluzatutako arroak eta Bizkaiko Golkoko mendebaldean ozeano-lurrazala garatzen baitituen. Kretazeo berantiarretik Cenozoikora gertatutako Europa eta Iberia plaken arteko konbergentziak rift sistemaren deformazio heterogeneoa garatu zuen, norabidean zehar oso geometria desberdineko konpresio-egiturak sortuz. Konpresioaren eragina erlatiboki motela da Kantauri itsasoko hegoaldeko ertzean, aldiz, ekialderago, Pirinioetako hiperluzatutako arroetan (Mauleko arroa) zein Euskokantauriar arroan estentsio egitura guztiak konpresioaren eragina pairatu dute (inbersioa jasan dute) eta Pirinioetako sistema orogenikoan integratuta daude.

Bizkaiko Golkoa mendebalderantz, ozeano Atlantikorantz, zabaltzen den V-formako arro ozeanikoa da. Europa eta Iberia artean dago kokatuta eta N-ko mugatzat Mendebaldeko Approach eta Armorikako ertzak eta hegoaldeko mugatzat Iberia iparraldeko ertzak ditu (B. Ird). Ekialdeko mugan hainbat rift-arro Mesozoiko agertzen dira, guztietan kontinente-lurrazalaren mehetzearen aztarnak, geologiko edota geofisikoak, nabariak direlarik. Arro hauek gaur egun itsas-aldean (Parentis arroa) zein kontinente-aldean (Aulus arroa, Arzak-Maule arroa, Euskokantauriar arroa) aurki daitezke.

B. irudia. Pirinioetako eta Bizkaiko Golkoko mapa batimetrikoa egitura tektoniko nagusienekin eta Masozoikoko arro nagusienekin (Tugend et al., 2014).

Arzak-Maule arroan ondo bereiztu dira ertz egonkor hiperluzatuetarako definitutako eremu guztiak. Arroa konpresioaren eraginpean egon da Pirinioak sortzen hasi zirenetik, eta horrela garatu dira aurkako bergentzia duten bi zamalkadura-sistema. Pirinioetako sorreraren hasierarekin lotutako laburdurak hegoalderanzko mugimendua dituzten zamalkadura-sistemak garatu zituen Kretazeo berantiarrean (Sarrance, Mail Arrouy edo Lakora zamalkadura-sistemak), batez ere arroaren hegoaldeko mugan. Bigarren konpresio-fase batean iparralderanzko mugimendua dituzten zamalkadurak garatu ziren (Saint Palais, Sainte Suzanne eta Ossau zamalkadurak), batez ere arroaren iparraldeko mugan. Bi zamalkadura-sistema hauek inbertsio-tektonikaren eraginez garatutako pop-up egitura bat sortzen dute. Egitura honen bitartez gaur egun Arzak-Maule arroa goratuta dago eta higadurak sekuentzia sedimentario eta basamentuaren arteko ukipenak azaleratu ditu hainbat lekutan, konpresioaren aurreko riftaren egitura zehazten laguntzen dutenak.

Hiperluzatutako riftetan zehaz daitezkeen eremu guztiak identifikatu ahal dira arro honetan eta hegoaldetik abiatuta hauek dira eremu bakoitzaren aztarnak.

Eremu axialean rift eremu proximala kokatzen da, non basamentuko goi-lurrazaleko arrokak higatuta agertzen diren eta estentsioaren-osteko sakonera txikiko sedimentu itsastarrekin estalita. Honek iradokitzen du dela egon riftaren ondorioz sortutako mehetzerik edo egotekotan oso txikia izan dela.

Necking eremua Bedous-Mendibeltza unitateari dagokio. Mendibeltza eta Iguntze mendiguneetan azaleratutako basamentua estentsio-garaiko sedimentuen bitartez daude estalita. Gainera sekuentzia sedimentario hauek gero eta lodiagoak eta gero eta sakonera handiagokoak dira iparralderantz. Unitate honetan sakonera txikiko eta handiko sedimentuen arteko trantsizio progresiboa somatzen da (Mendibeltza formazioko konglomeratuak alboetarantz turbiditetara eta tupetara igarotzen dira), lurrazalaren mehetze progresiboaren ondorioz.

Hipermehetutako eremua Layens-Lapurdi unitatean ageri da. Kontinente-lurrazaleko erdi-aldeko granulitak azaleratzen dira Lapurdiko hainbat lekutan (Ursuya). Basamentuko arroka hauek azalean higatutako granuliten zatiak dituzten rift-garaiko edo rift-osteko sedimentuen bitartez estalita daude. Granulita hauen aztarnek adierazten dute, gutxienez lokalki, goi-lurrazal guztia remobilizatu egin dela eta beraz lurrazala zeharo mehetu dela.

Mantua azaleratzen deneko eremua Sarrance-Maila arrouy unitatean definitzen da. Unitate honetan rift garaiko sedimentuek 4 km lodi den sekuentzia osatzen dute Maule inguruan, eta mantuko arroken azaleramendu ugari identifikatu dira kontinente-lurrazaleko ezpal meheei atxekita. Mantuko arrokak Cenomaniarreko bretxa sedimentarioetan ere aurkitu izan dira, gutxienez puntualki mantuk arrokak itsas-hondoraino azaleratuak izan zirela adieraziz.

Iparralderago hipermehetuako eremua agertzen da berriro (Grand Rieuko altugunearen unitatea). Bertan estentsioaren-osteko sekuentzi sedimentario lodia agertzen da basamentuaren gainetik.

Bukatzeko, Arzak arroan, neking eta proximal eremuak identifikatzen dira berriro. Kontinente lurrazala prograsiboki mehetu egiten da 25 km-tik iparraldean 20 km-ra hegoalderago Grand Rieuko altugunearen azpitik. Datu hau bat dator hegoalderantz neurtu den estentsioaren-garaiko sekuentziaren loditzearekin, bi eremu hauen arteko trantsizioa irudikatuz.

Eremuen errepikapen honek argi erakusten du riftak hemen ez duela ozeano-lurrazalik garatu. Kontinente-lurrazalaren mehetzea, aldiz, izugarria izan da, hainbat lekuetan guztiz desagertu arte, mantuko azaleramenduek erakusten duten bezala. Ozeano-lurrazalaren agerpena bilatzeko mendebalderago jo behar dugu, Asturiaseko kostaldearen pareraino Bizkaiko Golkoaren barruan (C. Ird.)

C. irudia. Bizkaiko Golkoan agertzen diren rift-arroen eta Pirinioetan fosildutako rift-arroen mapa

Bi rift-sistema desberdin Eurasia eta Iberia artean

Azken ikerketek iradoki dute Eurasiako eta Iberiako plaken artean rift-eremu bakarra egon beharrean bi rift-sistema desberdin garatu ahal izan zirela (D. Ird.): 1) Bizkaiko Golkoa-Parentis rift NWan eta 2) Pirinioak-Euskokantauriar rifta SEan. Biek ala biek espazioan eta denboran bilakaera propioa izango zuten.

Bizkaiko Golkoa-Parentis rifta.

V-geometriako Bizkaiko Golkoa-Parentis rift-sistemak litosferaren eskalako mehetze prozesuen urrats desberdinak gordetzen ditu, ekialdean hipermehetutako arroa da eta mendebaldean aldiz eremu ozeaniko arrunta. Parentis arroak ekialderantz progresiboki murriztu egiten du bere zabalera

D irudia. Bizkaiko Golkoa-Parentis eta Euskokantauriar arroa-Pirinioak rift-sistemen birreraiketa konpresioa hasi aurretik (Santoniarraren aurretik).

Itsaso aldean etenune bat bereizten da lurrazalean, Iruñako failaren N-ranzko jarraipena bezala interpreta daitekeena. Egitura hau har daiteke Parentis arroaren ekialdeko muga gisa. Bizkaiko Golkoko rift-sistemaren estentsioa noiz hasi zen zehaztea ez da batere erraza. Kretazeo aurretik estentsio-fase bat egon zela ondoriozta daiteke Parentis arroan Jurasiko berantiarrean subsidentzia fase bat egon zelako eta Kretazeo aurreko sekuentiza sedimentarioa loditu egiten delako arroaren ardiko aldarantz. Hiperestentsioaren prozesuak Kretazeo goiztiarrean (145-125 Ma) has zitezkeen necking eta hipermehetutako eremuen garapenarekin. Aptiar berantiarrean zehar (115 Ma) Bizkaiko Golkoan mantuaren exhumazioa emango litzateke. Aldiz, ozeano-lurrazalaren sorrera Aptiar-Albiar (113 Ma) mugaren inguruan gertatuko litzateke, nahiz eta Golko osoan zehar ez sinkronikoa izan.

Pirinioak-Euskokantauriar rifta.

Landetako altugunea eta Ebroko blokea gutxi mehetutako kontinente-lurrazalaren blokeak dira eta Pirinioak-Euskokantauriar rift mugatzen dute N-tik eta S-tik, hurrenez hurren (E. Ird.). Kontinente aldean ez da gordetzen eremu desberdinen lurrazaleko jatorrizko egitura. Konpresiozko narrasdura mantuetan gordetako zenbait aztarna baino ezin dira ikusi. Pirinio-Euskokantauriar rift sistema guztian zehar ez da aurkitu ozeano-litosfera oso baten aztarna izan daitekeen konplexu ofiolitikorik aurkitu. Erregistratutako Kretazeoako prozesu magmatiko bakarrak Aptiar berantiarretik Santoniar goiztiarrera (113-85 Ma) gertatutakoak dira. Adin tarte honetan sill eta fluxu bolkaniko alkalinoak gertatu ziren exhumatutako mantuaren eremuan zein gaineko sedimentuetan. Datu hauek adierazten dute estentsio-sistema honek ez zuela eremu ozeaniko heldurik garatu. Bestalde, mantuko azaleramenduak, oro har, kontinente-lurrazaleko zati txikiekin daude lotuta, Pirinioetan zein Euskokantauriar arroan, eta badirudi exhumatutako mantuaren tokian tokiko zenbait azaleramendu baino ez izatea.

E. irudia. Euskokantauriar arroa-Parentis eta Pirinioak rift-sistemen birreraiketa konpresioa hasi aurretik (Santoniarraren aurretik).

Jurasiko berantiarrean eta Kretazeo goiztiarrean zehar Arzak eta Tarbes arroetan neurtutako subsidentziaren gehikuntzak estentsioaren hasiera adieraz dezake. Hiperestentsioa, aldiz, Aptiar berantiarrean eta Albiarrean gertatu zen Pirinioak-Euskokantauriar riftean, Bizkaiko Golkoan ozeanoaren zabalkuntza hasi zen une berean. Pirinioak-Euskokantauriar orogenoan azaleratutako sekuentzia sedimentarioek arroa, Aptiar berantiarretik erdi-Albiarreraino, gero eta sakonagoa zela erakusten dute. Mantuaren exhumazio prozesua Cenomaniar goiztiarrerarte iraun zuela esan daiteke erdi-Albiarretik behe-Cenomaniarrera bitarteko bretxak mantuko arroken arrastoak gordetzen dituztelako (Urdax eta Aulus bretxak).

Hiperluzatutako eremuak Pirinio guztian zehar definitu daitezke. Iruñako faila da Euskokantauriar arroa eta Arzak-Maule arroa bereizten dituen kontinente-lurrazaleko etenune nagusia.

Arzak-Maule arroa: hiperluzatutako Pirinioetako arro baten inbersioa

Pirinioetako segmentua Parentis eta Euskokantauriar arroen E-ko mugan hasten da, Iruñako failatik ekialdera. Beraz, segmentu honek aurreko hiperluzatutako Pirinioak-Euskokantauriar rift-sistemaren aztarnak baino ez ditu gordetzen. Gaur egun, Arzak-Maule arroak inbersioaren ondorio den pop-up egitura handi baten geometria erakusten du, N-an iparralderanzko bergentzia eta S-an hegolderanzko bergentzia duten zamalkaduren bitartez sortua (F eta G irudiak).

Hegoaldean, arroaren eremu sakonak (aurretik hiperluzatutako eremuari dagozkionak), proximal eremuaren gainetik zamalkatuta daude, gaur egun Pirinioetako eremu axialean ikus daitekeen modura (Lakorako zamalkadura eta baliokideak). Proximal eremuak deformazio motela jasan du eskala handiko antiklinal baten gisa, eta konpresioaren azkeneko urratsetan (D2) tokian tokiko thick skinned egituren bitartez (Guarga eta Gavarnie zamalkadurak eta Eaux Chaudes zamalkadura. Eremu axialaren estalki sedimentarioa aldiz, thin-skinned estilo tektonikoaren ezaugarriak gordetzen ditu, aldentze-maila gisa Triasikoko ebaporiten-maila erabiltzen delarik.

Proximal eta necking eremuen arteko muga ukipenetik gertu dauden sedimentuetan deformazio oso nabarmena eragiten duen zamalkadura da. Lokalki, zamalkadura tolestuta dago eremu axialean definitutako antiklinalaren bitartez, eremu axialaren Kretazeoko estalki sedimentarioko geruzek duten iparralderanzko okerdura nabarmenak adierazten duen bezala. Necking eremuaren aztarnak aldiz, Bedous-Mendibeltza unitatean garatutako sinklinalaren puntu konkretuetan baino ez dira ikusten.

Necking eremuaren eta hiperluzatutako eremuaren arteko jatorrizko muga puntualki baino ez da zehaztu. Gehienetan, muga honetan iparralderanzko bergentzia duen bigarren deformazio-faseko zamalkadura bat gainezartzen da. Hiperluzatutako eta mantuko aztarnak dituen eremuetan oso hedatuta daude bigarren deformazio honen ondorioak, puntualki inbersio positibo orokorra eraginez eta erabat izkutatuz aurreko estentsio-faseetan garatutako egiturak. Horrela, hiperluzatutako eta mantuko aztarnak dituen eremuak zamalkadura nagusien azpitik barneratuta egon daitezke.

Maule arroan burututako beheketetan argi gelditzen da konpresioak ez duela berdin jokatzen rifteko eremu guztietan. Horrela, proximal eremuak duen deformazioa oso motela izan ohi da, eta hiperluzatutako zein mantuko aztarnak dituen eremuen deformazioa askoz ere bortitzagoa izaten da.

Rifteko egituren garrantzia ondorengo konpresioan zehar

Kretazeo berantiarretik Oligozeno berantiarrera gertatutako konbergentziak konpresioaren hedapen heterogeneoa erakusten du. Baina nabarmena da aurreko estentsio-egituren garrantzia ondorengo konpresioa xurgatzeko orduan. Aurretik deskribatutako Bizkaiko Golkoa eta Pirinioak segmentuetan deformazioa bi rift-sistemetako batean baino ez da xurgatzen. Bizkaiko Golkoaren mendebaldean, deformazioa, batez ere, hiperluzatutako eta mantuko exhumazioa eragiten duen eremuetan pilatzen da, ozeano-eremuan deformazioa oso lausoa delarik. Pirinioetako segmentuan, jatorrizko hiperluzatutako rift-arroen inbersio tektonikoa ia osoa da eta orogenoan guztiz integratuta daude. Bi segmentuen arteko desberdintasun aipagarriena....

F. irudia. Akrezio-prisma eta subdukzio-urratsa (Santoniar-Canpaniarretik Eozenora) Bizkaiko Golkoko eta Pirinioetako rift sistemetan

G. irudia. Akrezio-prisma eta subdukzio-urratsa (Santoniar-Canpaniarretik Eozenora) Bizkaiko Golkoko eta Pirinioetako rift sistemetan. Euskokantauriar arroan zehar eta Pirinioetan zehar egindako zehar-ebaki eskematikoak.